超滤膜在市政污水、工业废水及饮用水深度处理等领域的应用越来越广泛。然而,膜污染问题导致膜的使用寿命缩短并增加了运行成本。为了应对这一问题,ZIF-67/PES超滤膜作为一种新型材料,因其出色的抗污染和自清洁性能,成为了水处理领域的研究热点。
ZIF-67(锌基金属有机框架材料)具有良好的催化性能,能够降解膜表面的污染物。PES(聚醚砜)则作为膜的基材,以其优异的机械强度和化学稳定性在水处理领域应用广泛。
浙江工商大学环境科学与工程学院的研究团队采用了两种制备方法:微乳液-共混法和原位界面组装法。
微乳液-共混法通过构建微乳液体系,制备含有ZIF-67纳米粒子的乳胶,并将其与PES混合,最终制成膜。这种方法使得ZIF-67纳米粒子主要分布在膜的孔隙中。
原位界面组装法则是在膜的成膜过程中,通过铸膜液中的Co2+与凝固浴中的甲基咪唑发生反应,在膜表面原位生长出ZIF-67纳米粒子,形成具有特定结构的钠石。
这两种方法的不同在于ZIF-67的分布方式,直接影响膜的性能。
在这一领域,中新康明拥有强大的制备能力,能够为客户提供高质量的ZIF-67材料。我们不仅能够定制ZIF-67的产品,满足不同应用需求,还具备大批量生产和供应的能力,确保在产业化过程中能提供稳定的产品支持。我们的研发团队致力于材料的应用开发,积极推动ZIF-67在各类水处理技术中的广泛应用,并期待与行业合作伙伴共同探索更多创新解决方案。
ZIF-67/PES超滤膜展现了优异的分离性能。膜的孔隙率和亲水性均较传统PES膜有所提高,这有助于提高膜的分离效率。共混ZIF-67/PES膜对染料(如刚果红)的截留率高达99.4%,且水通量为409.7 L·m-2·h-1,表现出较好的稳定性和抗污染能力,尤其适用于染料废水处理。
相比之下,界面组装ZIF-67/PES膜具有更高的水通量,达到702.1 L·m-2·h-1,但膜的稳定性较差,长时间使用后,膜表面的ZIF-67粒子可能发生水解,导致膜结构坍塌。
膜污染是超滤膜使用中的一大挑战,尤其是处理含有有机物和细菌的废水时。ZIF-67/PES超滤膜通过引入PDS(过硫酸盐)活化清洁技术,能够有效应对这一问题。
在实验中,共混ZIF-67/PES膜在使用PDS溶液反冲清洗后,膜的通量恢复率达到83.7%,明显高于纯水清洗的64.0%。ZIF-67粒子能够催化PDS溶液中的过硫酸盐,生成活性氧物种,这些活性氧能够降解膜表面的污染物,帮助膜恢复原有的通量,延长膜的使用寿命。
ZIF-67/PES超滤膜在染料废水处理方面表现出色,尤其是共混ZIF-67/PES膜,不仅能提供较高的截留率,还能够有效应对膜污染问题,确保膜在长时间运行中的稳定性。利用PDS活化清洁技术,不仅能降低膜的维护成本,还能提高膜的使用效率。
总的来说,ZIF-67/PES超滤膜具有较强的抗污染性和自清洁能力,特别适用于需要长时间稳定运行的污水处理领域。随着技术的不断进步,这种材料将在水处理领域的应用中扮演越来越重要的角色。
中新康明将继续提供高质量的ZIF-67产品,助力水处理技术的创新与应用发展,并期待与合作伙伴共同推动行业进步。